(57)【要約】【課題】本発明は、自動車熱交換器用のアルミニウム合金ブレージングシートについて、今後の更なる薄肉化に対応でき、強度に優れ、ろう付け後の粒界腐食の面でも問題を生じないブレージングシートを提供することを目的とする。【解決手段】本発明は、芯材の一方の面に犠牲材をクラッドし、他方の面にろう材をクラッドしてなるアルミニウム合金ブレージングシートであって、Ｃｕ：１．４％以上２．２％以下（質量％、以下同じ）、Ｆｅ：０．１％以上０．４％以下、ＭｎおよびＳｉの合計値を０．２％未満の範囲で含有し、残部アルミニウムおよび不可避不純物からなる芯材と、Ｚｎ：３．０％以上７．０％以下、Ｍｇ：０．５％以上２．５％以下、Ｓｉ：０．０５％以上０．５％以下を含有し、残部アルミニウムおよび不可避不純物からなる犠牲材とをクラッドした自動車熱交換器用アルミニウム合金ブレージングシートに関する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯材の一方の面に犠牲材をクラッドし、他方の面にろう材をクラッドしてなるアルミニウム合金ブレージングシートであって、
Ｃｕ：１．４％以上２．２％以下（質量％、以下同じ）、Ｆｅ：０．１％以上０．４％以下、ＭｎおよびＳｉの合計値を０．２％未満の範囲で含有し、残部アルミニウムおよび不可避不純物からなる芯材と、
Ｚｎ：３．０％以上７．０％以下、Ｍｇ：０．５％以上２．５％以下、Ｓｉ：０．０５％以上０．５％以下を含有し、残部アルミニウムおよび不可避不純物からなる犠牲材をクラッドした自動車熱交換器用アルミニウム合金ブレージングシート。
【請求項２】
前記芯材のＭｎ含有量が０．０５％未満、Ｓｉ含有量が０．０５％未満である請求項１に記載の自動車熱交換器用アルミニウム合金ブレージングシート。
【請求項３】
請求項１または２に記載のブレージングシートからなるチューブを備えたことを特徴とする自動車用熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車熱交換器用として好適なアルミニウム合金ブレージングシートおよびそれを備えた熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ラジエータなどの自動車熱交換器において軽量化、小型化の要求が高まっており、この要求に対し、熱交換器用部材の薄肉化が有効な手段とされている。
熱交換器用部材の薄肉化にあたっては素材の板厚減少分に見合う高強度化が必要となる。現在、高強度化合金にはＪＩＳ３００３合金にＭｎ、Ｓｉ、Ｃｕなどの元素を調整して添加した３０００系合金が広く使用されている。その強化機構としてはＭｎ、Ｓｉを添加することによるＡｌ−Ｍｎ−Ｓｉ系金属間化合物の析出強化およびＣｕの固溶強化が挙げられる。
しかし、これらの特性に背反して添加元素の増加に伴い鋳造性の悪化、固相線温度の低下等の製造面での悪影響が発生することが知られている。
そのため、例えば熱交換器用ブレージングシートとして使用できる添加元素量には上限があり、現在、使用されている高強度化合金は添加元素量が上限付近に到達している。そのため、従来の合金系において添加元素の増加による今後の更なる熱交換器の薄肉、高強度化への対応は困難と考えられる。
【０００３】
例えば、ブレージングシートの芯材を構成するアルミニウム合金にＳｉやＣｕなどの合金元素を増加させてブレージングシートの強度を向上させると、ろう付け時の加熱によりＳｉやＣｕなどの合金元素が犠牲陽極材側に多量に拡散して犠牲陽極材の孔食防止効果が低下する。そこで、この問題に鑑み、Ｓｉ：０．５〜１．２重量％、Ｃｕ：０．４〜１．５重量％、Ｍｎ：０．５〜２．０重量％を含有し、残部アルミニウムからなる組成の芯材と、Ｓｉ：０．０２〜０．１５重量％、Ｆｅ：０．１〜０．４重量％、Ｍｇ：１．５〜２．８重量％、Ｚｎ：３．０〜６．０重量％を含有し、残部アルミニウムからなる犠牲材とからなるブレージングシートが提供されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７―０９０４４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
先の特許文献１に記載されているブレージングシートを用いるならば、犠牲材のＺｎ量を増やしてその孔食防止効果と強度を高め、犠牲材の強度を向上させた分、芯材の合金元素を少なくして、芯材の合金元素が犠牲材側に拡散して孔食防止効果を低下させることを抑制できるとしている。
しかし、特許文献１に記載された技術のみでは、特に近年の薄肉化されたチューブにおいて、板厚減少に見合う更なる強度向上には不足であり、逆に合金元素を増加させたのでは、材料強度の向上に背反して鋳造性の悪化が問題となりやすい。
【０００６】
以上の背景に基づき、本発明者らは、従来から熱交換器用部材への適用が見られないＡｌ−高Ｃｕ系合金に着目し、研究を行ったところ、通常この合金系では、ろう付熱処理後に粒界腐食感受性を有するので、ろう付け処理を伴う熱交換器用として好適ではないと考えられた。しかし、Ａｌ−高Ｃｕ系合金について研究を重ねた結果、合金に添加されるＭｎ、Ｓｉ量を規制することで、粒界腐食感受性を低減できることを見出した。また、このようにＭｎ、Ｓｉを規制したＡｌ−高Ｃｕ系合金を芯材に使用し、Ｍｇを添加した犠牲材と組み合わせることにより、従来材よりもろう付熱処理後に高い時効硬化性を有することを見出した。
以上の研究成果に基づき、今後の更なる薄肉、高強度化に対応できる熱交換器部材としてのブレージングシートを提供できる技術を創案するに至り、本願発明に到達した。
【０００７】
本発明は、上述の背景に基づきなされたものであり、自動車熱交換器用のアルミニウム合金ブレージングシートについて、今後の更なる薄肉化に対応でき、強度に優れ、ろう付け後の粒界腐食の面でも問題を生じないブレージングシートを提供すること、およびそのブレージングシートを備えた熱交換器の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の自動車熱交換器用アルミニウム合金ブレージングシートは、芯材の一方の面に犠牲材をクラッドし、他方の面にろう材をクラッドしてなるアルミニウム合金ブレージングシートであって、Ｃｕ：１．４％以上２．２％以下（質量％、以下同じ）、Ｆｅ：０．１％以上０．４％以下、ＭｎおよびＳｉの合計値を０．２％未満の範囲で含有し、残部アルミニウムおよび不可避不純物からなる芯材と、Ｚｎ：３．０％以上７．０％以下、Ｍｇ：０．５％以上２．５％以下、Ｓｉ：０．０５％以上０．５％以下を含有し、残部アルミニウムおよび不可避不純物からなる犠牲材をクラッドしたことを特徴とする。
【０００９】
本発明において、前記芯材のＭｎ含有量が０．０５％未満、Ｓｉ含有量が０．０５％未満であることが好ましい。
【００１０】
本発明の自動車用熱交換器は、先に記載のブレージングシートからなるチューブを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のブレージングシートは芯材と犠牲材とろう材をクラッドしてなり、ＣｕとＦｅとＭｎとＳｉを規定量含有する芯材と、ＺｎとＭｇとＳｉを規定量含有する犠牲材を適用し、Ｃｕを多く含む強度の高いアルミニウム合金系においてＭｎ量を低く規制することにより、Ａｌ−Ｍｎ−Ｓｉ系金属間化合物をサイトとして粒界析出するＡｌ−Ｃｕ系金属間化合物の析出を抑制して粒界腐食感受性を低くすることにより、強度が高く耐食性を高めたブレージングシートを提供できる。また、上述の芯材にＺｎとＭｇとＳｉを規定量含有させた犠牲材を適用することで、ろう付け時のＭｇの適量拡散によりろう付け部分に時効硬化性を付与し、微細なＡｌ−Ｃｕ−Ｍｇ系金属間化合物の析出強化とＭｇＳｉ化合物の析出強化により強度向上をなし得る。
また、上述のブレージングシートからなるチューブを備えた熱交換器であるならば、強度が高く耐食性に優れた熱交換器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る第１実施形態のブレージングシートを示す断面図である。
【図２】同ブレージングシートからなるチューブを備えた熱交換器の一部を断面とした斜視図である。
【図３】ろう付け後の金属組織粒界にＡｌ−Ｍｎ−Ｓｉ系金属間化合物が析出していない状態を模式的に示す図である。
【図４】ろう付け後の金属組織粒界にＡｌ−Ｍｎ−Ｓｉ系金属間化合物およびＡｌ−Ｃｕ系金属間化合物が析出している状態を模式的に示す図である。
【図５】実施例において耐ろう浸食性を測定した場合のろう浸食深さの一例を示す組織写真。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の具体的な実施形態について説明する。
図１は本発明に係るブレージングシートの一実施形態を示すもので、この実施形態のブレージングシート１はアルミニウム合金からなる芯材１ａと、この芯材１ａの一面側に被着（クラッド圧着）された層状のろう材１ｂと、芯材１ａの他面側に被着（クラッド圧着）された層状の犠牲材１ｃとを主体として構成されている。図１に示す実施形態の構造では、ろう材１ｂの外面がブレージングシート１の表面とされ、犠牲材１ｃの外面がブレージングシート１の裏面とされている。
図１に示す構造のブレージングシート１を用いて例えば図２に示す如くラジエータ（熱交換器）２０の偏平薄型のチューブ１０を構成することができる。このチューブ１０において内面側に犠牲材１ｃが配置され、チューブ１０において外面側にろう材１ｂが配置される。
図２に示すラジエータ２０は、例えば自動車のラジエータ等に用いられる構造とされ、チューブ１０と、ヘッダー２１と、フィン２２と、サイドサポート２３とから概略構成されている。ラジエータ２０は、ろう付接合によってチューブ１０、ヘッダー２１及びフィン２２が各々一体化され、更に樹脂タンク２４が機械的接合（かしめ加工）により取り付けられて製造される。
そして、ラジエータ２０において、ヘッダー２１とチューブ１０とは、ヘッダー２１の下面に複数整列形成されたスロット（差込孔）２１ａに各チューブ１０の端部を差し込み、差込部分の周りに配置したろう材を用いて両者を相互にろう付するとともに、チューブ１０とフィン２２は、チューブ１０の表面に塗布されたろう材層１ｂを用いて、両者を相互にろう付けすることで組み立てられている。
【００１４】
以下、前記チューブ１０の構成材料として使用されるブレージングシート１の芯材１ａとろう材１ｂ、犠牲材１ｃの組成について説明する。
＜芯材成分＞
芯材１ａは、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｓｉを含有し、残部がＡｌおよび不可避不純物からなるアルミニウム合金により構成されている。各成分の含有量は質量％において、Ｃｕ：１．４％以上２．２％以下、Ｆｅ：０．１％以上０．４％以下、Ｍｎ＋Ｓｉの合計量を０．２％未満含有する必要があり、加えて、Ｍｎ：０．０５％未満、Ｓｉ：０．０５％未満であることが好ましい。
【００１５】
Ｃｕ：１．４％〜２．２％
Ｃｕはマトリックス中に固溶し、材料の強度を高める効果や、芯材１ａに添加した場合、芯材１ａの電位を貴として犠牲材１ｃとの電位差が大きくなるため、耐食性を向上させる効果がある。しかし、Ｃｕ含有量が１．４％未満ではその効果が充分に発揮されず、２．２％を超えると材料の融点が低下し、粒界腐食感受性が増大する。なお、同様の理由により下限を１．５％、上限を２．１％とすることが望ましく、さらには、下限を１．６％、上限を２．０％とすることがより望ましい。
【００１６】
Ｆｅ：０．１〜０．４％
Ｆｅはろう付熱処理後の結晶粒を微細化することにより、ろう付後の強度を向上させる効果がある。しかし、Ｆｅ含有量が０．１％未満ではその効果が充分に発揮されず、０．４％を超えると耐食性が劣化し、鋳造時に巨大な金属間化合物を生成して材料の成形性が低下する。なお、同様の理由により下限を０．２０％、上限を０．３８％とすることが望ましく、さらには、下限を０．２５％、上限を０．３５％とすることがより望ましい。
【００１７】
Ｍｎ＋Ｓｉ：０．２％未満
Ｍｎ、Ｓｉの合計含有量の値が０．２％を超えることで、ろう付熱処理時の冷却過程において、粒界上にＡｌ−Ｍｎ−Ｓｉ系金属間化合物の形成が促進され、粒界上へのＡｌ−Ｃｕ系金属間化合物が増加することで粒界腐食感受性が大きく増加し、耐食性が低下する。なお、同様の理由により合計の含有量を０．１５％未満とすることが望ましく、さらには０．１０％未満とすることがさらに望ましい。
【００１８】
Ｍｎ：０．０５％未満
Ｍｎ含有量が０．０５％を超えると、ろう付熱処理時の冷却過程において、粒界上にＡｌ−Ｍｎ−Ｓｉ系金属間化合物を形成し、これらが結晶粒界上へのＡｌ−Ｃｕ系金属間化合物の形成を促進させることで粒界腐食感受性が増加し、耐食性が低下する。そのため、芯材１ａに含有されるＭｎ量は０．０５％未満が望ましい。
【００１９】
Ｓｉ：０．０５％未満
含有されるＳｉ量が０．０５％を超えると、ろう付熱処理時の冷却過程において、粒界上にＡｌ−Ｍｎ−Ｓｉ系金属間化合物を形成し、これらが粒界上へのＡｌ−Ｃｕ系金属間化合物の形成を促進させることで粒界腐食感受性が増加し、耐食性が低下する。そのため、芯材に含有されるＳｉ量は０．０５％未満が望ましい。
【００２０】
＜犠牲材成分＞
犠牲材１ｃは、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｓｉを含有し、残部がＡｌおよび不可避不純物からなるアルミニウム合金により構成されている。各成分の含有量は質量％において、Ｚｎ：３．０％以上７．０％以下、Ｍｇ：０．５％以上２.５％以下、Ｓｉ：０．０５％以上０．５％以下を含有していることが好ましい。
Ｚｎ：３．０〜７．０％
Ｚｎは電位を卑にする作用があり、犠牲材１ｃに添加した場合、芯材１ａとの電位差が大きくなり、耐食性に有効な電位勾配ができることで、ブレージングシート１の耐食性を向上させ、腐食深さを低減する効果がある。しかし、Ｚｎ含有量が３．０％未満ではその効果が充分に発揮されず、７．０％を超えると腐食速度が速くなりすぎることで犠牲材１ｃの層が早期に消失し、腐食深さが増加する。なお、同様の理由により、下限を４．０％上限を７．０％とすることが望ましく、さらには下限を４．８％、上限を６．８％とすることがより望ましい。
【００２１】
Ｍｇ：０．５〜２．５％
Ｍｇはろう付時に芯材１ａへ拡散して、ＡｌとＭｇとＣｕが共存する領域において、微細なＡｌ−Ｃｕ−Ｍｇ系金属間化合物を形成し、また、ＭｇとＳｉが共存する領域において、微細なＭｇＳｉ系化合物を形成して材料の強度を向上させる効果がある。しかし、Ｍｇ含有量が０．５％未満ではその効果が十分発揮されず、２．５％を超えるとろう付性が低下してしまう。なお、同様の理由により、下限を０．８％、上限を２．３％とすることが望ましく、さらには下限を１．０％、上限を２．０％とすることがより望ましい。
Ｓｉ：０．０５〜０．５％
ＳｉはＭｇと微細なＭｇ−Ｓｉ化合物を形成することで材料の強度を向上させる効果がある。しかし、Ｓｉ量が０．０５％未満ではその効果が十分発揮されず、０．５％を超えると犠牲材の融点が低下してろう付時に犠牲材１ｃが溶融してしまう。なお、同様の理由により、下限を０．０８％、上限を０．４％とすることが望ましく、さらには下限を０．１％、上限を０．３％とすることがより望ましい。
【００２２】
＜ろう材成分＞
ろう材１ｂは、本発明では特に限定するものではなく、熱交換器のろう付けに用いる一般的なろう材を用いることができるが、一例として、ＪＩＳ４３４３合金、ＪＩＳ４０４５合金、ＪＩＳ４０４７合金、あるいは、これらの合金にＺｎを含有する合金、またはＭｇ、Ｃｕ、Ｌｉ等を含有する合金を用いることができる。
また、ろう材１ｂを構成するアルミニウム合金として、例示すると、Ｓｉ：５．０〜１２．０％を含むアルミニウム合金、更に、必要に応じて、Ｔｉ：０．０５〜０．５％、Ｚｎ：０．５〜１０．０％、Ｍｎ：０．１〜２．０％、Ｚｒ：０．０１〜０．５％、Ｃｒ：０．０５〜１．０％から選ばれる群のうち、少なくとも１種をさらに含有する成分組成とすることができる。
Ｓｉ：５．０％以上１２．０％以下
Ｓｉは、Ａｌに含有することによってＡｌの融点を低くする作用を有しており、アルミニウム合金ろう材を用いたろう付温度（５８０〜６１０℃）で溶融して流動させ、所定のフィレットを形成するのに必要な基本元素である。Ｓｉの含有量は、質量％で５．０％以上１２．０％以下の範囲であることが好ましく、この範囲内であれば、ろう材として優れた機能が得られる。
【００２３】
＜クラッド材の製造工程＞
本実施形態では、芯材用アルミニウム合金、犠牲材用アルミニウム合金、およびろう材用アルミニウム合金をそれぞれ個別に鋳造し、得られた鋳塊に必要に応じて均質化処理を施し、熱間圧延により芯材用アルミニウム合金と、犠牲材用アルミニウム合金と、ろう材用アルミニウム合金を３層構造とするクラッド材のアルミニウム合金板とする。この後、焼鈍し、続いて冷間圧延により目的の板厚より若干厚い程度の薄板状のアルミニウム合金板を得た後、中間焼鈍を行い、目的の板厚になるように冷間圧延を施すことによりブレージングシートを得ることができる。
均質化処理は５５０℃〜６００℃で８〜１６時間加熱する条件を選択することができる。また、冷間圧延の段階で４００℃以下の温度に必要時間加熱後に徐冷する中間焼鈍を施すことが好ましく、中間焼鈍後に最終圧延して目的の板厚のブレージングシートを得ることができる。
【００２４】
＜ろう付け処理とろう付け後の金属組織＞
前記ブレージングシートを用いてろう付け処理を行う場合、５８０〜６１０℃前後の温度に加熱してろう材を溶融させ、所定の時間保持した後、冷却することでろう付けができる。
一例として、ろう付け炉に搬入した後、窒素雰囲気中などの雰囲気において、所定の加熱速度でろう付け温度の６００℃まで加熱後、３分程度ろう付け温度に保持し、その後、−１００℃／分程度の冷却速度で３００℃程度の温度域まで冷却した後、ファンなどを用いて空冷することで室温まで降温し、ろう付けを行うことができる。
【００２５】
図３に、Ｃｕ：１．４％以上２．２％以下、Ｆｅ：０．１％以上０．４％以下、Ｍｎ：０．０５％未満、Ｓｉ：０．０５％未満を含有し、Ｍｎ＋Ｓｉの合計量が０.２％未満であるアルミニウム合金のろう付け温度加熱後の金属組織の模式図を示す。また、図４に上述の組成に対し、Ｍｎを多く含むアルミニウム合金のろう付け温度加熱後の金属組織の模式図を示す。
Ｃｕ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｓｉの範囲が上述の範囲のアルミニウム合金であるならば、図３の組織に示すようにろう付け後の冷却過程で特異な析出物の生成は見られず、結晶粒３０の境界を示す粒界３１には特異な析出物が存在しない組織を呈する。
【００２６】
これに対し、Ｍｎ量の多いアルミニウム合金にあっては図４の組織に示すように、結晶粒３２の境界を示す粒界３３あるいは結晶粒３２の粒内にＡｌ−Ｍｎ−Ｓｉ系金属間化合物３４が析出するとともに、粒界３３ではＡｌ−Ｍｎ−Ｓｉ系金属間化合物３４の近傍にこれに接するようにＡｌ−Ｃｕ系金属間化合物３５が析出する。
Ａｌ−Ｍｎ−Ｓｉ系金属間化合物３４はろう付け温度からの冷却過程で５００℃前後の温度を通過する際に析出されるが、更にこの温度範囲から室温まで冷却すると、Ａｌ−Ｍｎ−Ｓｉ系金属間化合物３４に接するようにＡｌ−Ｃｕ系金属間化合物３５が析出する。
図４に示すように粒界にＡｌ−Ｍｎ−Ｓｉ系金属間化合物３４に加えてＡｌ−Ｃｕ系金属間化合物３５が析出すると、粒界が優先的に腐食するようなり、粒界腐食感受性が増加する。
このため、本発明で用いる芯材１ａに適用するアルミニウム合金においてＭｎとＳｉの含有量を低く抑えることが重要であり、前述の範囲にＣｕ含有量とＭｎ含有量とＳｉ含有量を規定することが好ましい。
なお、図３、４に示す結晶粒３０、３２と金属間化合物３４、３５はいずれも金属組織をモデル化して簡略化して描いたものである。
【実施例】
【００２７】
以下に、本発明の具体的実施例について説明するが、本願発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
半連続鋳造により芯材用アルミニウム合金、犠牲材用アルミニウム合金、およびろう材用アルミニウム合金（ＪＩＳ４０４５合金）を鋳造した。得られた芯材用アルミニウム合金鋳塊は５８５℃で８時間加熱する均質化処理を行い、犠牲材用アルミニウム合金鋳塊は５８５℃で８時間加熱する均質化処理を行った。ろう材用アルミニウム合金鋳塊については均質化処理を行わなかった。
【００２８】
なお、ろう材用アルミニウム合金については、上記合金に限定されるわけではなく、ＪＩＳ４３４３合金、４０４７合金、これらの合金にＺｎを含有する合金、またはＭｇ、Ｃｕ、Ｌｉ等を含有する合金を用いることもできる。
芯材用アルミニウム合金鋳塊の片面に犠牲材用アルミニウム合金鋳塊を他の面にろう材用アルミニウム合金鋳塊を組み合わせて熱間圧延し、３層構造のクラッド材を得た。更に、所定の厚さまで冷間圧延を行い、その後、中間焼鈍を３３０℃で４時間行い、最終の冷間圧延により厚さ０.１８ｍｍとしてＨ１４調質のクラッド材からなるブレージングシートを作製した。
ブレージングシートのクラッド率は、犠牲材：芯材：ろう材＝２０％：７０％：１０％（各材は厚さ比率）とした。ただし、上記クラッド率はこれに限定されるものではなく、例えば、犠牲材のクラッド率を１５％や１７％にしても良いが、この例では２０％とした。
以下の表１に芯材用として用いたアルミニウム合金のサンプルＮｏ.と組成を示し、表２に犠牲材用として用いたアルミニウム合金のサンプルＮｏ.と組成を示す。
【００２９】
【表１】
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【００３０】
【表２】
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【００３１】
得られたブレージングシートに対し以下のようにサンプルを作製し、各試験に供した。
「ろう付直後強度試験」
作製したブレージングシートを高純度窒素ガス雰囲気中に保持して６００℃×３分のろう付相当熱処理（室温から６００℃まで昇温時間は５〜７分）を施したのち、圧延方向と平行にサンプルを切り出し、ＪＩＳ１３号Ｂ試験片を作製し、引張試験を実施して引張強さを測定した。
「８０℃×７日時効後強度試験」
作製したブレージングシートを高純度窒素ガス雰囲気中に保持して６００℃×３分のろう付相当熱処理（室温から６００℃まで昇温時間は５〜７分）を施したのち、８０℃の雰囲気中で７日間保持したサンプルを圧延方向と平行に切り出し、ＪＩＳ１３号Ｂ試験片を作製し、引張試験を実施して引張強さを測定した。８０℃に加熱するのは、ラジエータなどの自動車用熱交換器において、通常使用状態において８０℃程度に加熱されるので、その環境における強度を把握することを目的とする。
【００３２】
「粒界腐食感受性試験」
ろう付熱処理後のサンプルから１５×７０ｍｍの寸法に切り出し、５０℃のＮａＯＨによりろう材と犠牲材を溶解し、芯材表面を露出させたサンプルについて、Ｃｌ−：３００ｐｐｍ、ＳＯ４２−：１００ｐｐｍを含む水溶液中で電流密度：０．５ｍＡ／ｃｍ２で２４時間保持の定電流アノード溶解試験を実施した。腐食試験後のサンプルを沸騰させたリン酸クロム酸混合溶液に浸漬して腐食生成物を除去した後、溶解部の断面観察を実施して粒界腐食感受性を評価した。定電流アノード溶解試験を実施するのは、金属を積極的に溶解させていずれの位置から金属が溶解してゆくのか観察するためであり、腐食の模擬テストと評価できるためである。
【００３３】
「耐ろう侵食性試験（エロージョン深さ測定試験）」
作製した材料を高純度窒素ガス雰囲気中に保持し、６００℃×３分のろう付相当熱処理（室温から６００℃まで昇温時間は５〜７分）を施した。ろう付相当熱処理を実施したサンプルを樹脂埋めし、圧延方向平行断面を鏡面研磨し、バーカー氏液で組織を現出後、光学顕微鏡で観察してろう侵食深さを測定した。
図５に試験後のサンプルの断面組織写真を示すが、表面部分に鎖線で挟まれた矢印で示す範囲がろう浸食深さを示す。
【００３４】
「内部耐食性測定試験（腐食深さ測定試験）」
ろう付熱処理後のサンプルから３０×４０ｍｍのサンプルを切り出し、犠牲材側について、Ｃｌ−：１９５ｐｐｍ、ＳＯ４２−：６０ｐｐｍ、Ｃｕ２＋：１ｐｐｍ、Ｆｅ３＋：３０ｐｐｍを含む水溶液中で８０℃×８時間→室温×１６時間のサイクルで浸漬試験を８週間実施した。腐食試験後のサンプルを沸騰させたリン酸クロム酸混合溶液に浸漬して腐食生成物を除去した後、最大腐食部の断面観察を実施して腐食深さを測定した。
【００３５】
以上の試験の測定結果を以下の表３、表４に示す。
なお、表３、表４に示す「ろう付直後引張強さ」について、○○○：１６０ＭＰａ以上、○○：１５０〜１５９ＭＰａ、○：１４０〜１４９ＭＰａ、×：１３９ＭＰａ以下の基準で識別した。
表３と表４に示す「８０℃×７日時効後引張強さ」について、○○○：２３０ＭＰａ以上、○○：２２０〜２２９ＭＰａ、○：２１０〜２１９ＭＰａ、×：２１０ＭＰａ以下の基準で識別した。
表３と表４に示す「粒界腐食感受性」について、○○○：試験後の溶解面積：粒内のみ、○○：試験後の溶解面積：粒内＞粒界、○：試験後の溶解面積：粒内≦粒界、×：試験後の溶解面積：粒界のみ、の基準で識別した。
【００３６】
表３と表４に示す「耐ろう侵食性（エロージョン深さ）」について、○○：５５μｍ以下、○：５６〜８０μｍ、×：８１μｍ以上の基準で識別した。
表３と表４に示す「内部耐食性（腐食深さ）」について、○○○：３５μｍ以下、○○：３６〜５０μｍ、○：５１〜１００μｍ、×：１０１μｍ以上の基準で識別した。
表３と表４に示す「総合評価」において、○○○：エロージョン深さ以外の項目が○○○以上、かつエロージョン深さが○○以上のもの（全ての項目が最高評価のもの）、○○：全ての項目が○○以上のもの、○：全ての項目が○以上のもの、×：いずれかの項目に×があるものの基準で識別した。
【００３７】
【表３】
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【００３８】
【表４】
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【００３９】
表３と表４に示す結果から、Ｃｕ：１．４％以上２．２％以下、Ｆｅ：０．１％以上０．４％以下、Ｍｎ：０．０５％未満、Ｓｉ：０．０５％未満を含有するアルミニウム合金からなる芯材と、Ｚｎ：３．０％以上７．０％以下、ＭｎおよびＳｉの合計値を０．２％未満の範囲含有するアルミニウム合金からなる犠牲材をクラッドしたブレージングシートは、ろう付け後引張り強さ、時効後の引張り強さが高く、粒界腐食感受性が低いので耐食性に優れ、エロージョン深さが浅く、耐食性にも優れた特徴を有する。
【００４０】
表１のＮｏ.１〜７の試料は、Ｃｕの含有量を変量して作製した芯材試料である。Ｎｏ.１の試料はＣｕ下限未満、Ｎｏ.２〜６の試料は請求項で規定したＣｕ：１．４％以上２．２％以下の範囲、Ｎｏ.３の試料はより好ましい範囲、Ｎｏ.４の試料はさらに好ましい範囲、Ｎｏ.５の試料はより好ましい範囲の試料であり、Ｎｏ.６の試料はＣｕ上限超えの試料である。
表１のＮｏ.８〜１４の試料は、Ｆｅの含有量を変量して作製した芯材試料である。Ｎｏ.８の試料はＦｅ下限未満、Ｎｏ.９〜１３の試料は請求項で規定したＦｅ：０．１％以上０．４％以下の範囲、Ｎｏ.１０はより好ましい範囲、Ｎｏ.１１はさらに好ましい範囲、Ｎｏ.１２はさらに好ましい範囲の試料であり、Ｎｏ.１４の試料はＦｅ上限超えの試料である。
表１のＮｏ.１５〜２３の試料は、Ｍｎ、Ｓｉの含有量を変量して作製した芯材試料である。Ｎｏ.１５、１６の試料はさらに好ましい範囲の試料、Ｎｏ.１７〜１９の試料はＭｎとＳｉの合計量が０.２％未満であるが、ＭｎとＳｉの個々の含有量のどちらか一方あるいは両方が０.０５％を超える試料、Ｎｏ.２０〜２２の試料はＭｎとＳｉの合計量が０.２％を超える試料である。
【００４１】
表２のＮｏ.Ａ〜Ｉの試料は、Ｚｎの含有量を変量して作製した犠牲材試料である。Ｎｏ.Ａの試料はＺｎ下限未満、Ｎｏ.Ｂ〜Ｈの試料は請求項で規定したＺｎ：３．０％以上７．０％以下の範囲、Ｎｏ.Ｃの試料はより好ましい範囲、Ｎｏ.Ｄ、Ｅ、Ｆの試料はさらに好ましい範囲、Ｎｏ.Ｇの試料はより好ましい範囲の試料であり、Ｎｏ.Ｉの試料はＺｎ上限超えの試料である。
表２のＮｏ.Ｊ〜Ｐの試料は、Ｍｇの含有量を変量して作製した犠牲材試料である。Ｎｏ.Ｊの試料はＭｇ下限未満、Ｎｏ.Ｋ〜Ｏの試料は請求項で規定したＭｇ：０．５％以上２．５％以下、Ｎｏ.Ｌはより好ましい範囲、Ｎｏ.Ｍはさらに好ましい範囲、Ｎｏ.Ｎはさらに好ましい範囲の試料であり、Ｎｏ.Ｐの試料はＭｇ上限超えの試料である。
表２のＮｏ.Ｑ〜Ｕの試料は、Ｓｉの含有量を変量して作製した犠牲材試料である。Ｎｏ.Ｑの試料はＳｉ下限未満、Ｎｏ.Ｒ〜Ｔの試料は、請求項で規定した、０.０５％以上０.５％以下の範囲の試料である。また、Ｎｏ.Ｕの試料はＳｉ量が上限の０.５％を超える試料である。
【００４２】
表３と表４に示す結果から、芯材のＣｕ含有量については、Ｃｕ：１．４％以上２．２％以下の範囲であっても、下限を１．５％、上限を２．１％とすることが望ましく、さらには、下限を１．６％、上限を２．０％とすることがより望ましいことが分かる。
芯材のＦｅ含有量については、Ｆｅ：０．１％以上０．４％以下の範囲であっても、下限を０．２０％、上限を０．３８％とすることが望ましく、さらには、下限を０．２５％、上限を０．３５％とすることがより望ましいことがわかる。
芯材のＭｎ、Ｓｉ含有量については、Ｍｎ＋Ｓｉの合計量が０.２％未満の範囲であっても、合計量１.５％未満が望ましく、合計量０.１０％未満とすることが更に望ましいことがわかる。また、芯材のＭｎ量とＳｉ量について、個々に０.０５％未満であることが更に好ましい範囲であることがわかる。
【００４３】
犠牲材のＺｎ含有量については、Ｚｎ：３．０％以上７．０％以下の範囲内であっても、下限を４．０％上限を７．０％とすることが望ましく、さらには下限を４．８％、上限を６．８％とすることがより望ましいことがわかる。
犠牲材のＭｇ含有量については、Ｍｇ：０．５％以上２．５％以下の範囲であっても、下限を０．８％、上限を２．３％とすることが望ましく、さらには下限を１．０％、上限を２．０％とすることがより望ましいことがわかる。
犠牲材のＳｉ含有量については、０．０５％以上０．５％以下の範囲であっても、下限を０．０８％、上限を０．４％とすることが望ましく、さらには下限を０．１％、上限を０．３％とすることがより望ましいことがわかる。
【符号の説明】
【００４４】
１…ブレージングシート、１ａ…芯材、１ｂ…ろう材、１ｃ…犠牲材、１０…チューブ、２０…熱交換器、３０、３２…結晶粒、３１、３３…粒界、３４…ＡｌＭｎＳｉ系化合物、３５…ＡｌＣｕ系化合物。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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